Die FDM-Technologie

Die FDM 3D-Drucktechnologie (Fused Deposition Modeling; deutsch: Schmelzschichtung) wurde vor mehr als 25 Jahren erfunden und seitdem stetig weiterentwickelt.

Es handelt sich um eine additive Verfahrenstechnik, mit der sich äußerst belastbare und langlebige Bauteile und Baugruppen aus Kunststoff mit geringen Wandstärken und komplexen Geometrien schnell und einfach erstellen lassen. Je nach Anforderung stehen hochwertige, thermoplastische Kunststoffe wie ABS, PLA, ASA, etc. mit unterschiedlichen visuellen, chemischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften zur Auswahl.

Der FDM-Prozess

Zu Beginn des Druckprozesses werden die im STL-Dateiformat gespeicherten 3D-Daten mit der zum 3D-Drucker gehörenden Software aufbereitet. Hierbei wird das zu erstellende Objekt in der für den Bauprozess optimalen Lage im Bauraum positioniert und von der Software in mathematisch berechnete Schichten zerlegt (Slicing). Danach werden die Werkzeugbahnen und Verfahrwege automatissch generiert.

Erforderliche Stützkonstruktionen für das Erstellen von Überhängen und komplexen Geometrien werden, soweit erforderlich, automatisch berechnet.

Die aufbereiteten, geschnittenen Daten werden dann anschließend mit allen nötigen Parametern an den FDM 3D-Drucker übertragen. Beim FDM-basierten 3D-Druck wird das drahtförmige Rohmaterial, welches auf einer Materialspule aufgewickelt ist, durch Leitungen in einen in X- und Y- beweglichen Maschinenkopf gezogen. Hier wird das Material aufgeschmolzen, durch eine feine Düse extrudiert und als halbflüssiger Kunststoffstrang schichtweise unter hohem Druck auf einer Bauplattform wieder abgesetzt. Hierbei sind, je nach 3D-Druckertyp, Schichtstärken zwischen 0,127 und 0,330 mm möglich. Nach jeder fertiggestellten Schicht fährt die Bauplattform auf der Z-Achse um eine Schichtstärke nach unten und die nächste Schicht wird auf die vorhergehende aufgetragen. Letztendlich entsteht Schicht um Schicht ein festes, völlig ausgehärtetes Modell.

Drucker-Spezifikationen

Modell:
Makerbot Replikator 2x

Bauvolumen:
250 × 160 × 150 mm

Schichtstärke:
Horizontale Schichtstärke von 0,2 bis 0,3 mm


Modellmaterialien

ABS, PLA

Kooperation ZID-Medienstelle

An der Medienstelle im Exnerhaus wird mit FDM-Technologie 3D-gedruckt. Dabei werden verschiedene Materialien bzw. Farben mit einer erhitzten Düse Schicht für Schicht aufeinander aufgebracht.

Details auf der Webseite des ZID